自1986年设立以来,加州理工学院的计算与神经系统(CNS)计划,一直吸引着对大脑运算和微电子电路之间的关系感兴趣的学生和研究人员。该计划的成立旨在培训博士生,探索自然或人造神经元电路的结构与其所进行计算之间的关系,并且鼓励工程师、神经科学家和理论家的思想交流与合作。
这一学术界的交汇点为新兴的神经计算和神经工程领域铺平了道路。
在1980年代早期,卡沃·米德(Carver Mead)在发展大规模集成电路(VLSI)的基础上,开始探索大脑计算与类比矽电路计算之间的类似性。米德与约翰·霍普菲尔德(John Hopfield)合作,拓展其研究,两位学者的首次联合课程题为“计算的物理学”,深入探讨了神经网络和神经元结构的模拟。随着学生和教职员的兴趣高涨,他们决定延续此主题,并扩展至多个课程。
霍普菲尔德、米德和理查德·费曼(Richard Feynman)在1986年创立了CNS计划,这是一个跨学科的博士学位课程,专注于神经生物学与电气工程、计算机科学和物理学之间的对话。
这个计划的统一主题是计算系统的物理结构与其运作动态之间的关系,以及它们能够有效解决的计算问题。
CNS计划自创立以来,吸引了众多优秀的教职员和学生。早期的创始教授包括卡沃·米德、约翰·霍普菲尔德、戴维·范·艾森(David Van Essen)等。自1990年以来,大约110名研究生获得了CNS博士学位,其中约三分之二的毕业生选择了学术生涯,剩下的则创立或参与初创公司。
在这段时间,CNS计划的执行官包括霍普菲尔德、德梅特里·普萨尔季斯(Demetri Psaltis)、克里斯托夫·科赫(Christof Koch)和皮耶特罗·佩罗纳(Pietro Perona),而现任执行官则是蒂亚诺斯·西亚帕斯(Thanos Siapas)。
CNS的教授们共同创办了多个重要的会议和工作坊,例如1984年的“雪鸟神经网络计算会议”和1987年成立的“神经资讯处理系统会议”(NIPS),这些活动促进了神经科学研究的广泛交流与合作。
除了CNS计划,加州理工学院还催生了其他几个重要的学术机构,例如位于瑞士苏黎世的神经信息学研究所,以及以色列耶路撒冷的跨学科神经计算中心,这些机构进一步推动相关研究的发展。
CNS计划孕育了许多在神经科学与计算领域取得杰出成就的校友。其中包括剑桥大学的自然哲学教授大卫·麦凯(David J. C. MacKay)、加利福尼亚大学伯克利分校的红木理论神经科学中心主任布鲁诺·奥尔沙芬(Bruno Olshausen)等人。
这些校友的成功不仅展示了CNS计划的实力,也为未来的研究奠定了坚实的基础。
从CNS计划的历程中,我们可以看到科学界的交叉合作如何推动知识的边界,不仅在神经科学和计算领域中占有一席之地,还在全球研究生态系中扮演着重要角色。未来,CNS计划将如何继续引领这一领域的发展?